[发明专利]电池包、电池包的制造方法及制造电池包的铸型

说明书

技术领域

本发明涉及容纳非水电解质二次电池组的电池包、电池包的制造方法以及制造电池包的铸型。 

背景技术

近来，诸如相机集成式VTR(磁带录像机)、移动电话或便携式计算机的许多便携式计算机已经引入市场，并且研究其小型化和重量减轻。因此，对于用作便携式电子设备的电源的电池的需求已经快速提升，并且为了实现设备的小型化和重量减轻，需要设计轻薄的电池且有效使用设备中的容纳空间。具有大能量密度和输出密度的锂离子二次电池最适于用作满足这些要求的电池。 

锂离子二次电池配备有具有允许锂离子嵌入/脱嵌的正极和负极且封入金属壳或金属层压膜中的电池元件，并且通过与电池元件电连接的电路板而进行控制。 

在锂离子二次电池中，使用凝胶状聚合物电解质的锂离子聚合物二次电池通常用于防止电解液的泄漏(这是当使用现有技术的液体类电解液时的问题)。在锂离子聚合物二次电池中，通过彼此连接电极端子、隔着隔膜堆叠正极和负极(通过向两面涂覆聚合物电解质以带状形成)、以及纵向卷绕电极来制造电池元件。此外，通过以层压膜封装电池元件成为电池单元且在树脂模制壳中容纳电池单元而获得电池包。 

如在日本专利未审查申请公开第2008-140757号中所述，已经提出了作为可以大大简化装配处理的电池包的不使用外壳的电池包。即，通过将电路板连接至电池而实现电池部件、在树脂模制铸型的模制腔中暂时保持 电池部件、以及向模制腔中注入溶液状合成树脂，来制造电池包。当形成电池包的外壳时，树脂模制部可以一体地固定电路板、连接端子或电池。 

发明内容

该电池包对于所规定的尺寸具有相对大的公差。其原因是因为在以高压压制具有高振实密度(tap density)的电极活性物质颗粒之后的第一次充电所伴随的电极的回弹随着堆叠数的增加而增大。此外，即使通过诸如沉积的气相法制造合金类的电极活性物质，但是合金在充电/放电时体积的变化大，并且堆叠多个电极层，从而提供了大的尺寸公差。 

在现有技术中，由于在由热塑性树脂制成的成型产品或具有预订尺寸的诸如由铁或铝制成的金属壳的外封装体中收纳电池元件，所以在该电池包的外直径中没有表现出电池元件的大尺寸公差。 

同时，使用具有预订尺寸的外封装体具有缺点，即，由于尺寸公差而外封装体与电池元件之间的空间被限定，并且由于高温和充电/放电循环时产生气体而使厚度变化大。此外，当电池的覆盖区是24cm²以上(例如，4cm×6cm或3cm×8cm)时，金属的深冲压困难，并且用于深冲压的铸型数增加。结果，存在外封装体厚度增加、能量密度减小、以及成本增加的问题。即使对于热塑性树脂制成的模制品，当电池的覆盖区是24cm²以上时，也存在由于树脂的流动性的限制而需要250μm至300μm以上的厚度的问题。 

当通过直接模制树脂形成电池元件时，可以避免使用具有预订尺寸的外封装体时的问题。相反，当通过反应固化树脂直接形成其中通过膜封装体封装具有大尺寸公差的电池元件的一个或多个电池时，电池元件的尺寸公差不会被外封装体所吸收。当电池元件中与正/负极界面相对的电极层是14层时，直接成型的电池的尺寸公差变得太大而难以忽略。 

因此，为了限制电池的尺寸公差，需要减小电池元件的屈强比或为用于成型树脂所设计的厚度提供充足的空间。这些措施具有引起成本增加或 减小能量密度的问题。当集中地直接形成多个电池时，这种情况会进一步增强。 

当通过直接成型反应固化树脂制造具有上述的电池或电池组的电池包时，优选粘度是80mPa至小于1000mPa，使得流动性良好，并且即使覆盖区是24cm²以上(例如，4cm×6cm或3cm×8cm)也可以以250μm的厚度成型。然而，覆盖区越大以及电池数量增加得越多，电池包中具有不同成型树脂厚度的流道的数量增加得越多，使得成型中诸如填充缺陷或起泡侵蚀(bubble biting)的缺陷增加。可以考虑将通过使不必要的剩余的树脂流动来增加成型屈强比作为一项措施。然而，这种方法降低生产率，并且原料成本会增加。 

因此，期望提供一种电池包，其可以通过成型树脂制造外封装部而对电池元件的尺寸公差没有严格限制，一种电池包的制造方法，以及制造电池包的铸型。 

根据本发明实施方式的电池包包括：成型部，用反应固化树脂包覆一个或多个电池的外表面的至少一部分；以及垫片，具有尺寸吸收能力且附着于成型部的表面。